Questions sur des notions générales de chimie orga

[lena'sista'cétylcholine,]

Salut !

Je suis toujours en train de décortiquer la chimie orga, je fais de mon mieux pour avoir le moins de retard au concours mais y a pas à dire, la quantité de choses à connaître est immense !

Bon bref, c'est pas le sujet. Du coup pour apprendre le cours, j'ai commencé avec le poly spécial chimie orga des polys du printemps et j'ai quelques questions :

 

1. Dans le cas d'une SN2 (mais aussi d'une E2), on nous dit qu'elle se fait préférentiellement sur les carbocations primaire et secondaire. Mais... Ils sont où ces carbocations ??? Puisque ces réactions se font en une étape, je ne comprends pas pourquoi on parle de carbocations... (même on devrait parler de carbanion si on considère l'état transitoire)
2. Ensuite, je m'emmêle toujours les pinceaux avec les notions de mélange racémique/méso et les proportions en stéréoisomères obtenus :

 

• Déjà dans des QCMs on nous parle de stéréoisomères et de diastéréoisomères, mais je pense qu'on sera d'accord pour dire que le temps est déjà assez restreint et que passer par le schéma du premier semestre en ce qui concerne les diastéréoisomère et les énantiomères c'est la galère, déjà qu'il faut dessiner les produits pour déterminer les configurations... Je me demandais donc si puisque un diastéréoisomère est un stéréoisomère on peut considérer la règle du [2 puissance "nombre de *C"] pour les diastéréoisomères ? Peut-être ma question n'est pas si claire mais je crois que je mélange un peu les notions de diastéréoisomère, stéréoisomère et énantiomères mais en gros est ce que je peux dire que lorsqu'on me demande s'il y a 4 diastéréoisomères parmi les produits obtenus, je peux utiliser la même règle que pour les stéréoisomères ou je suis obligée de repasser par les configurations ? (énantiomère c'est un stéréoisomère ?)

 

• Ensuite, est ce que vous pouvez me confirmer que dans le cas d'une réaction non-stéréospécifique, on obtient 25% SR, RR, SS, RS ou 50% de S et 50% de R si un seul *C ? Et donc pour une réaction stéréospécifique, on aura soit du 50% SS 50% RR soit 50% RS 50% SR (mais ça nous donnerait quoi avec un seul *C ?)

 

• Lorsqu'on dit qu'un composé n'est pas actif sur la lumière polarisée, est ce que le plan de symétrie doit être considéré sur toute la molécule ou de part et d'autre de la liaison seulement ? Je vous explique pourquoi je me pose cette question : dans le poly du printemps (de chimie orga), pour les dihalogénation, il y a écrit qu'on obtient un composé méso si on part d'un alcène E. Mais même si les groupements de part et d'autre ne sont pas strictement identiques ? On dira quand même que c'est un composé méso ? J'ai fait un exemple si la question n'est pas claire.... (et d'ailleurs, je ne vois pas le plan de symétrie...) https://ibb.co/S4XYbMKK 

 

Voilà je crois que c'est, tout, désolée ça fait beaucoup... J'espère que quelqu'un aura quand même le temps de me répondre !

Merci d'avoir lu tout ça en tout cas déjà !

[laurazépam]

Coucouuu, 

 

Ok je vais essayer de répondre à tes questions du mieux possible si jamais c'est pas clair pour toi n'hésites pas à reposer tes questions ! 

 

1) La SN2 se fait préférentiellement sur les carbocations primaires (les secondaires ça dépend du solvant et ici c'est un solvant polaire et aprotique qui favorise la réaction). Et en effet la SN2 se fait en une seule étape et donc tu n'as pas de carbocation qui se forme. Mais ici on parle juste en théorie pour différencier et savoir de quel ordre sera ta réaction. Donc en fait l'astuce c'est de voir quel type de carbocation tu as quand tu enlèves ton hydrogène : si c'est un C+ primaire alors mécanisme d'ordre 2, si il est tertiaire ordre 1 et s'il est secondaire il faut regarder le solvant (ou les autres indices comme le nombre de produit). Mais après bien sûr tu fais tes mécanismes normalement et donc si tu dois faire une E2 tu l'as fait en une seule étape et donc tu auras pas la formation du carbocation (c'est assez logique car vous avez vu que les C+ primaires ne sont pas du tout stable donc il ne se forme quasiment jamais). 

 

2) Là il faut repartir des différentes définitions. Deux molécules sont stéréoisomères si elles ont la même formule brute, la même formule développée mais un agencement spatial différent. Et il y a deux types de stéréoisomères : les énantiomères et les diastéréoisomères. Pour rappel, des énantiomères sont des molécules images l'une de l'autre dans un miroir plan et non superposables. Et des diastéréoisomères sont les autres stéréoisomères qui ne sont pas des énantiomères (le reste quoi ). Donc tu comprends ici que tu ne peux pas utiliser la formule du nombre de stéréoisomères (2^C*) pour calculer le nombre de diastéréoisomères puisque tu oublies ici les énantiomères. Il faut donc refaire les configurations pour savoir la relation qui lie tes molécules (tableau 1er semestre)... 

 

3) Pour une réaction non stéréospécifique tu peux obtenir tous les stéréoisomères possibles donc si tu as 1 C* tu auras 50%S et 50%R, et pour 2C* tu auras 25%RR, 25%SS, 25%RS, 25%SR. Cependant attention ceci est vrai si ta réaction se fait sur ces 2 carbones asymétriques, c'est-à-dire que si tu as déjà un C* dans ta molécule de base qui n'est pas impliqué dans la réaction celui ci ne change pas de configuration !! Donc pense à bien regarder tes molécules et chaque C qui devient asymétrique via une réaction non stéréospécifique peut devenir R ou S. 

Pour une réaction stéréospécifique les configurations des produits dépendent de celles des réactifs, il faut donc faire les mécanismes et écrire tes molécules pour voir quel stéréoisomère tu obtiens. 

 

4) Le plan de symétrie pour les composé méso doit être sur toute la molécule et pas uniquement sur la liaison. Dans ton exemple tu n'as pas les mêmes substituants de part et d'autres de la liaison donc il n'y a pas d'axe de symétrie ! 

 

Voilà j'espère que ces explications vont d'aider et n'hésites pas si tu as d'autres questions :)

Bon courage !!

[L'Electron_Augé]

Salut @lena'sista'cétylcholine,,
 

Il y a 3 heures, lena'sista'cétylcholine, a dit :

Dans le cas d'une SN2 (mais aussi d'une E2), on nous dit qu'elle se fait préférentiellement sur les carbocations primaire et secondaire. Mais... Ils sont où ces carbocations ??? Puisque ces réactions se font en une étape, je ne comprends pas pourquoi on parle de carbocations... (même on devrait parler de carbanion si on considère l'état transitoire)

Dans ce cas effectivement on parle du carbone fonctionnel quand on dit I,II ou III et non du carbocation mais par rapprochement on peut aussi parler du carbocation qui en résulte si on passe par un mécanisme en 2 étapes (ordre 1) car la première étape est la formation d'un carbocation. Donc ici remplace le terme carbocation par carbone fonctionnel (celui qui porte la fonction qui est substituée ou éliminée).

2.1 Alors il faut reprendre les notions du S1 en évitant de s'emmêler les pinceaux : les stéréoisomères est une catégorie qui regroupe énantiomère et diastéréoisomère. C'est simplement la même molécule qui a des configurations différentes des carbones asymétriques ex : (3S,4R)-3,4-diméthylhexan-3ol avec (3R,4R)-3,4-diméthylhexan-3ol ... toutes les combinaisons possibles.
Un énantiomère c'est l'exacte opposé en terme de configuration donc (3S,4R)-3,4-diméthylhexan-3ol et (3R,4S)-3,4-diméthylhexan-3ol mais aussi (3S,4S)-3,4-diméthylhexan-3ol et (3R,4R)-3,4-diméthylhexan-3ol. Donc 2 couples d'énantiomères ici. Quand tu as 50% d'un énantiomère et 50% de l'autre présent ca fait un mélange racémique qui est inactif sur la lumière polarisée ex 50% de (3S,4R)-3,4-diméthylhexan-3ol et 50% de (3R,4S)-3,4-diméthylhexan-3ol.
Les diastéréoisomères c'est une différence de configuration en soustrayant les énantiomères donc (3S,4R)-3,4-diméthylhexan-3ol et (3S,4S)-3,4-diméthylhexan-3ol sont dias.

2.2 C'est tout a fait ca. Si tu conserves les C asymétriques bien entendu. Avec un seul C* tu obtiens soit 100% R soit 100% S si t'es en stéréospécifique sinon 50% de chaque 

2.3 Le plan de symétrie doit être considéré dans l'ensemble de ta molécule et doit prendre en compte la configuration. Dans ton exemple il ne s'agit pas d'un composé méso.

J'espere que c'est plus clair !
Bon courage 

[lena'sista'cétylcholine,]

D'accord ! Merci à tous les deux, c'est bien plus clair maintenant !